1. Definizione
Silicio metallurgico(noto anche comesilicio industrialeOsilicio cristallino) - è una forma di silicio ad elevata purezza prodotta mediante riduzione carbotermica della silice (SiO₂) in un forno ad arco elettrico. Di solito contiene98%-99,5% siliciocon impurità come ferro (Fe), alluminio (Al) e calcio (Ca).
2. Caratteristiche principali
Simbolo chimico: Sì
Aspetto: Solido cristallino fragile, bluastro-grigio
Livelli di purezza:
Grado metallurgico del silicio (MG-Si): 97%-99% Si (utilizzato in leghe, prodotti chimici).
Silicio di grado chimico): >99% Si (per la produzione di silicone).
Silicio di grado elettronico (EG-Si): 99,9999%+ (per la produzione di semiconduttori).
Densità: 2,33 g/cm³
Punto di fusione: 1414 gradi (2577 gradi F)
Punto di ebollizione: 3265 gradi (5909 gradi F)
3. Metodo di produzione
Processo principale:Riduzione carbotermicanei forni ad arco sommerso.
Materie prime: Quarzo (SiO₂) + carbonio (coke di petrolio/carbone/carbone).
Reazione:
SiO2+2C1800–2000 gradi Si+2CO↑
Ad alta intensità energetica: Necessario12 000-14 000 kWh per tonnellatasilicio
4. Principali applicazioni
Metallurgia:
Leghe di alluminio(aumentare la forza e la resistenza al calore).
Acciaio al silicio(per i nuclei del trasformatore).
Industria chimica:
Siliconi(sigillanti, lubrificanti, resine).
Polisilicio(per celle solari e semiconduttori).
Elettronica:
Silicone ad altissima purezza persemiconduttori, microcircuiti e fotocellule.
5. Mercato e industria
Produttori leader: Cina (~70% della produzione mondiale), Norvegia, Brasile, USA.
Fattori di prezzo: Costo dell'elettricità, politica ambientale, domanda di energia solare.
6. Archiviazione e sicurezza
Sensibile all'umidità: Deve essere conservato in condizioni asciutte per prevenire l'ossidazione.
Infiammabile: La polvere fine di silicio può esplodere se colpita da una scintilla.